分層媒質(zhì)空域并矢Green函數(shù)的快速算法及其在分層無源電路電磁仿真中的應(yīng)用.pdf

1、微波毫米波集成電路以及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,使得人們越來越多地關(guān)注分層電路的嚴(yán)格、精確、快速建模與仿真。矩量法以穩(wěn)定、準(zhǔn)確等特性被廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜電磁問題的仿真,而分層媒質(zhì)空域并矢Green函數(shù)及混合位積分方程是矩量法應(yīng)用于平面分層媒質(zhì)結(jié)構(gòu)全波電磁仿真的關(guān)鍵。本文主要研究分層媒質(zhì)空域并矢Green函數(shù)的精確、快速算法及其在多層微波無源電路電磁仿真中的應(yīng)用,主要工作包括:
　　 1.提出了基于復(fù)平面局部小宗量Taylo

2、r級數(shù)展開的一種精確、快速定位微帶結(jié)構(gòu)譜域并矢Green函數(shù)全部模式極點的方法,并結(jié)合最陡下降路徑積分法與離散復(fù)鏡像法,精確計算了微帶結(jié)構(gòu)的空域并矢Green函數(shù);
　　 2.針對一般分層媒質(zhì)結(jié)構(gòu),詳細(xì)推導(dǎo)了K.A.Michalski提出的C類混合位積分方程,提出了一種等效的傳輸線表達(dá)式;利用改進(jìn)的二分法對該等效表達(dá)式的分母進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地求根。從而提取了無耗分層媒質(zhì)譜域并矢Green函數(shù)的全部表面波極點;
　　 3.針

3、對一般有耗分層媒質(zhì)結(jié)構(gòu),引入逐次損耗擾動的思想來建立分層媒質(zhì)譜域并矢Green函數(shù)的表面波極點提取算法。根據(jù)代數(shù)基本定理,以無耗情況下提取的表面波極點為初始點,借助Newton-Raphson算法,對分層媒質(zhì)結(jié)構(gòu)中的有耗介電常數(shù)和磁導(dǎo)率進(jìn)行逐次擾動迭代,最終提取出全部表面波極點;完備了基于表面波提取的離散復(fù)鏡像法(DCIM),并精確計算出一般無耗分層媒質(zhì)結(jié)構(gòu)的空域并矢Green函數(shù);
　　 4.針對一般有耗分層媒質(zhì)結(jié)構(gòu),引入逐次

4、頻率擾動的思想來建立分層媒質(zhì)譜域并矢Green函數(shù)的漏波極點提取算法。根據(jù)表面波極點與漏波極點之間依頻率變化的轉(zhuǎn)換關(guān)系。借助Newton-Raphson算法,對頻率進(jìn)行逐次擾動迭代,最終將感興趣區(qū)域內(nèi)的漏波極點全部提取;完備了基于表面波提取和漏波提取的快速全模算法;在譜域并矢Green函數(shù)向空域的反演過程中,將DCIM法和全模算法結(jié)合起來,取兩者所長,精確計算出有耗分層媒質(zhì)空域并矢Green函數(shù);
　　 5.將上述成果應(yīng)用于分層